Hidrológiai Közlöny 2010 (90. évfolyam)

3. szám - Tari Csilla–Kovács Balázs–Szanyi János: Kavicsbányászat hatása a talajvízállásra, és a felszín alatti vizektől függő védett élőhelyekre, Ócsa, Dunaharaszti, Áporka és Bugyi térségében

TARI CS, - KOVÁCS B. - SZANY1 J.: Kavicsbányászat hatása a talajvízállásra 43 A tavak felületének növekedési tendenciáját egy 1960-as és egy 1980-as topográfiai térkép, illetve egy 1996-os mühold-kép alapján határoztuk meg. A tavak aktuális kiterjedését a légi-fotók geokorrigálásával, és a tófelületek digitalizálásával nyertük (4. ábra). A bányatelekké nyilvánított területek felületét átlagosan 65-70 %-ban borítja víz. Ezt az adatot felhasználva becsültük a jövőbeni tófelület növekedési tendenciáját. 1. táblázat: Az ös

szes tófelület kiterjedésének időbeni vál

tozása Ev Tófelület km

2 1960 4,93 1980 6,57 1996 10,35 2006 18,03 2015 29,74 A Bányászati Hivatal honlapján megtalálhatók azon leendő bányatelkek sarokpontjainak koordinátái, melyeken bányászat még nem folyik, csupán kutatási engedéllyel rendelkeznek. Feltételezve, hogy a kutatási engedély kiadása után 5 évvel ezen telkek 70 %-án tó létesül, megbecsültük a bányatavak lehetséges kiterjedését és elhelyezkedését 2015ben (1. táblázat), (4. ábra). 30 —i Y--:4:S6(M 751+3691 25X-1 S7X+0 0003KSX

1 B i v S 18JS3 1

0 JS n T I960 1 2020 K'

vl nr 1980 2000 3. ábra: A tavak növekedési tendenciája a diagramon olvasható polinomiális összefüggéssel írható le 4. A hidrológiai modell Természetes körülmények között a függőleges vízforgalom és a felszíni vizek dinamikus kapcsolata határozza meg a legfelső talajvízadó egyensúlyi állapotát. Ha vízkivétellel, jelen esetben bányászat következtében kialakuló többlet-párolgással, beleavatkozunk a vízadó vízháztartásába, akkor ez az egyensúlyi állapot felborul (Molnár, 2000). Célunk az volt, hogy meghatározzuk a vizsgált terület természetes állapotú, a felszíni vízfolyások, és a beszivárgás következtében kialakuló permanens potenciál eloszlását. Ezután kiszámoljuk a kavicsbányászat hatására kialakuló potenciál eloszlásokat, és vegyük a kettő különbségét, azaz a bekövetkező talajvízszint csökkenés mértékét. 4.1. A matematikai megoldás A feladatot véges differencia módszerrel oldottuk meg. Ennek érdekében mindkét esetre felállítottuk a szivárgás alap differenciál-egyenletét, majd megoldottuk őket permanens esetre, Processing MODFLOW for Windows környezetben (Chiang - Kinzelbach, 1998). A MODFLOW programcsomag a felszín alatti vízmozgást leíró differenciál-egyenletet véges differencia módszerrel lineáris egyenletrendszerré alakítja, és azt oldja meg. A számítási eredmény a vizsgált területen kialakított véges differencia hálózat minden aktív elemében egy potenciál, azaz vízszint érték (Molnár, 2000). 2. táblázat: Csapadék és párolgás értékei eltérő klimatikus körülmények között Klímaviszony Évi csapadékösszeg (mm/év) Nyílt vízfelület évi párolgása (mm/év) Eredő párolgás (mm/év) Nagyon száraz 290 962 -672 Száraz 410 868 -458 Átlagos 510 807 -297 Nedves 610 748 -138 3. táblázat: A talajvízcsökkenés kiterjedésének időbeli változása év 10 cm-t meghaladó talajvízcsökkenés [km

2] 50 cm-t meghaladó talaj vízcsökkenés fknrl 1996 144,90 1,01 2006 211,24 5,29 2015 260,40 45,06 4.2. A modell alapadat rendszere A hidrodinamikai modell felépítéséhez az alábbi adatokat használtuk fel: Hidrogeológiai paraméterek: Geológiai tulajdonságaik alapján két csoportra osztottuk a képződményeket, egy felső, agyagos - finomhomokos, és egy alsó kavicsos - durvahomokos rétegre. A rétegek szivárgás-hidraulikai tulajdonságait a feldolgozott kútkönyvek adatai alapján adtuk meg. [Km

2] 500 100-H 50 10 5 Y=6,08x-12007 Y=2E-I73e" íüi „•-• 1995 2020 2000 2005 2010 2015 10 cm-es talajvíz csökkenés kiterjedése 50 cm-es talajvíz csökkenés kiterjedése 4. ábra : A bányászat okozta talajvízcsökkenés időbeli kiterjedésének változási tendenciája Kezdeti vízszintek (potenciál értékek): Mivel a véges differencia módszer végeredménye azt adja meg, hogy mennyi az adott elemben bekövetkező vízkészlet növekedés vagy csökkenés, ezért definiálni kell egy alapállapotot (Kovács, 2004). Ezt a Közép-Duna-völgyi Környezetvédelmi és Vízügyi Igazgatóság talajvízszint figyelő kútjai alapján határoztuk meg. Beszivárgás: A maradó beszivárgás értéke 5-40 mm/ év között változik (VITUKI, 1995), attól függően, hogy milyen a talajfelszín anyagi minősége. A beszivárgási viszonyokat Szigetszentmiklós térségében átlagosan 35 mm/évnek mérték. Mivel ez a mérés van legközelebb a modell területéhez, ezért számításaink során ezt az adatot használtuk fel. Felszíni vizekkel való kapcsolat: A területen található felszíni vízfolyások hatása a vízállás és talajvízszint egymáshoz viszonyított állapotától függ. A vízforgalom a kolmatált zónán keresztül történik. Az átszivárgás sebességét a meder-kapcsolati hatásfokkal jellemezhetjük. A Ráckevei (Soroksári)-Duna mederkapcsolati hatásfoka a korábbi irodalom alapján átvett 0,1 m/nap míg a Duna-Tisza csatorna meder-kapcsolati hatásfoka 0,05 m/nap (Rózsa, 1999).